(57)【要約】  接合要素（２２）を一時的に受け入れるためのマガジン組立体（３０）は、長軸（３４）を定めるとともにその内部に複数の接合要素（２２）を軸方向に順次収容することができるハウジング（３２）と、ハウジング（３２）の第１の軸方向端部（３６）から該ハウジングの反対側の第２の軸方向端部（３８）に接合要素（２２）を送るように構成されたコンベヤ（５４）と、を有する。ハウジング（３２）内に、長軸（３４）に沿って順次配置されるとともに各々が接合要素（２２）を受け入れるように構成された複数のハウジング・ネスト（４６）が形成され、コンベヤ（５４）は、単一の接合要素（２２）又は幾つかの接合要素（２２）を、ハウジング（３２）の第１の軸方向端部（３６）の送込みハウジング・ネスト（４８）からハウジング（３２）の反対側の第２の軸方向端部（３８）の送出しハウジング・ネスト（５０）まで周期で送るように構成される。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
−長軸（３４）を定めるとともにその内部に複数の接合要素（２２）を軸方向に順に収容することができるハウジング（３２）と、
−前記ハウジング（３２）の第１の軸方向端部（３６）から該ハウジングの反対側の第２の軸方向端部（３８）に接合要素（２２）を送るように構成されたコンベヤ（５４）と、
を有し、
接合要素（２２）を一時的に受け入れるためのマガジン組立体（３０）であって、
前記ハウジング（３２）内に、前記長軸（３４）に沿って順に配置されるとともに各々が接合要素（２２）を受け入れるように構成された複数のハウジング・ネスト（４６）が形成され、前記コンベヤ（５４）は、単一の接合要素（２２）又は幾つかの接合要素（２２）を、前記ハウジング（３２）の前記第１の軸方向端部（３６）の送込みハウジング・ネスト（４８）から前記ハウジング（３２）の前記反対側の第２の軸方向端部（３８）の送出しハウジング・ネスト（５０）まで周期的に送るように構成されることを特徴とする、マガジン組立体。
【請求項２】
前記ハウジング・ネスト（４６）は、軸方向に隣接したハウジング・ネスト（４６）内で接合要素（２２）が互いに離間するように構成されることを特徴とする、請求項１に記載のマガジン組立体。
【請求項３】
前記コンベヤ（５４）は、前記長軸（３４）に沿って順次配置されるとともに各々が接合要素（２２）を受け入れるように構成された複数のコンベヤ・ネスト（７４）を有し、これらは第１の軸方向位置（ＡＰ１）と第２の軸方向位置（ＡＰ２）との間で長手方向に一緒に変位可能であり、前記コンベヤ・ネスト（７４）は、前記第１の軸方向位置（ＡＰ１）において、ハウジング・ネスト（４６）の第１のグループと軸方向に位置合わせされ、前記コンベヤ・ネスト（７４）は、前記第２の軸方向位置（ＡＰ２）において、前記第１のグループ（４６）から軸方向ハウジング・ネスト長さ（Ｈ）だけオフセットされたハウジング・ネスト（４６）の第２のグループと軸方向に位置合わせされることを特徴とする、請求項１〜請求項２のいずれかに記載のマガジン組立体。
【請求項４】
前記ハウジング・ネスト（４６）及び／又は複数のコンベヤ・ネスト（７４）は各々、前記ハウジング（３２）の周囲のまわりに配分された幾つかのネスト・セグメント（８０；７６）を有することを特徴とする、請求項１〜請求項３のいずれかに記載のマガジン組立体。
【請求項５】
前記ハウジング・ネスト（４６）の前記ネスト・セグメント（８０）及び前記コンベヤ・ネスト（７４）の前記ネスト・セグメント（７６）が同一部品であることを特徴とする、請求項４に記載のマガジン組立体。
【請求項６】
前記コンベヤ・ネスト（７４）の前記ネスト・セグメント（７６）は、軸方向に結合され、前記第１の軸方向位置（ＡＰ１）と前記第２の軸方向位置（ＡＰ２）との間でコンベヤ駆動部（６６）によって一緒に変位可能であることを特徴とする、請求項４〜請求項５のいずれかに記載のマガジン組立体。
【請求項７】
前記ハウジング・ネスト（４６）及び／又は複数のコンベヤ・ネスト（７４）は各々、その中で接合要素（２２）が傾き防止状態で保持されるように構成されることを特徴とする、請求項１〜請求項６のいずれかに記載のマガジン組立体。
【請求項８】
前記接合要素（２２）は、フランジ部分（６４）を有し、前記ハウジング・ネスト（４６）及び／又は複数のコンベヤ・ネスト（７４）は各々、前記フランジ部分（６４）と半径方向に弾性的に係合するロック機構（８４；９２）、及び／又は前記フランジ部分（６４）の上側と係合する支持機構（８６；９４）を有することを特徴とする、請求項１〜請求項７のいずれかに記載のマガジン組立体。
【請求項９】
複数のコンベヤ・ネスト（７４）を複数のハウジング・ネスト（４６）に対して移動させるようにコンベヤ駆動部（６６）が構成されることを特徴とする、請求項１〜請求項８のいずれかに記載のマガジン組立体。
【請求項１０】
第１の軸方向位置（ＡＰ１）と第２の軸方向位置（ＡＰ２）との間の移動距離（Ｈ）が接合要素（２２）の軸方向長さ（Ｌ）より大きいことを特徴とする、請求項９に記載のマガジン組立体。
【請求項１１】
前記ハウジング・ネスト（４６）及び／又は複数のコンベヤ・ネスト（７４）は各々、複数の半径方向ロックタブ（８４；９２）を有し、これらは周囲のまわりに配分されるとともに本質的に軸方向に延びることを特徴とする、請求項１〜請求項１０のいずれかに記載のマガジン組立体。
【請求項１２】
前記ハウジング・ネスト（４６）及び／又は複数のコンベヤ・ネスト（７４）は各々、複数の支持バー（８６；９４）を有し、これらは周囲のまわりに配分されるとともに本質的に軸方向に延びることを特徴とする、請求項１〜請求項１１のいずれかに記載のマガジン組立体。
【請求項１３】
前記半径方向ロックタブ（８４；９２）の長手方向にスロットが付けられ、前記支持バー（８６；９４）は各々、半径方向ロックタブ（８４；９２）の長手方向スロット内に配置されることを特徴とする、請求項１１及び請求項１２に記載のマガジン組立体。
【請求項１４】
前記ハウジング・ネスト（４６）及び／又は前記コンベヤ・ネスト（７４）の前記半径方向ロックタブ（８４；９２）のうち少なくとも幾つかは、その軸方向端部に半径方向内方に突出した保持ラグ（９８）を有することを特徴とする、請求項１１〜請求項１３のいずれかに記載のマガジン組立体。
【請求項１５】
前記送出しハウジング・ネスト（５０）は、圧縮空気接続部（５６）に繋がれることを特徴とする、請求項１〜請求項１４のいずれかに記載のマガジン組立体。
【請求項１６】
接合要素（２２）をマガジン組立体（３０）、特に請求項１〜請求項１５のいずれかに記載のマガジン組立体（３０）の内部で送る方法であって、前記接合要素（２２）は、前記マガジン組立体（３０）の、軸方向に順次配置されたハウジング（３２）のハウジング・ネスト（４６）内に軸方向に互いに離間するように収容され、前記接合要素（２２）は、その軸方向の離間距離を維持しながら、前記ハウジング（３２）の第１の軸方向端部（３６）から前記ハウジング（３２）の反対側の第２の軸方向端部（３８）まで、同期的にかつ周期で搬送されることを特徴とする、方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、接合要素を一時的に受け入れるためのマガジン組立体であって、長軸を定めるとともにその内部に複数の接合要素を軸方向に順次収容することができるハウジングを有し、かつ、ハウジングの第１の軸方向端部からハウジングの反対側の第２の軸方向端部に接合要素を送るコンベヤを有する、マガジン組立体に関する。
【０００２】
本発明はさらに、接合要素がマガジン組立体のハウジング内に順に配置されるように、マガジン組立体内で接合要素を送る方法に関する。
【背景技術】
【０００３】
接合要素を用いて接合接続部を生成することが接合技術の分野で知られている。接合要素の例は、リベット、特に自己穿孔式リベットを含み、これは２つのワークピースを互いに接合するために用いられる。しかしながら、接合要素は、例えばいわゆるスタッド溶接又はスタッドボンディングの場合のように、ワークピースに接合される構成要素であってもよい。
【０００４】
このような接合プロセスは、自動車ボデー構築において広く用いられている。例えば、自己穿孔式リベットは、ボデーパネルを接続するために用いられる。プラスチック又は金属スタッドがボデー部分に取り付けられ（溶接又は糊付け等）、これらの接合要素は次いで他の締結作業のためのアンカーとしての役割を果たす。例えば、パネルに対して突出したスタッド上に、後でライン又はケーブル束をボデー上に固定するために用いられるプラスチッククリップを装着することができる。
【０００５】
車両ボデー構築においては、このような接合プロセスを行うために、接合装置が、多くの場合ロボットに搭載された状態で用いられる。接合プロセスを高い周期速度で行うためには、接合プロセスにおいて用いられる接合要素は、接合装置に自動的に給送されることが好ましい。これを行うための標準的な技術は、静止の送込み機構を伴いるもので、これは接合要素を個別に受け入れ、次いでこれらを圧縮空気によって供給ホースを介して接合装置の接合ヘッドに送る。次いで、接合ヘッド内で、接合要素は、一般に保持機構内に装填され、接合プロセスのために適切な方式で保持される。
【０００６】
しかしながら、このような可撓性の供給ホースをロボット案内接合ヘッド上で使用することには、幾つかの点で問題がある。特に、ロボットの移動性が結果として制限されることになる。干渉を生じる体積が大きくなる。理想的ではない引き回しは、供給ホースのよじれを生じさせることがあり、ひいては搬送プロセスを妨害することがある。一般に必要な供給ホースの曲げ半径は、摩耗の増大につながる。加えて、この方式で締結要素を送り込むことは、空気消費及び送込み時間の増加につながる。
【０００７】
この問題を回避するためにロボット案内接合ヘッドにマガジンを固定することもまた公知技術である。マガジンは、複数の接合要素を受け入れるように構成され、対応する複数の接合プロセスを連続的に行うことができるようになっている。マガジンが空になった後に、接合ヘッドをロボットによって装填ステーションに移動させることができ、そこでマガジンが再充填される。
【０００８】
このようなマガジンにおいて、内部に受け入れられた接合要素は、一般に、軸方向に互いに直接隣接するように収容される。シャンク直径に対するフランジ直径の比が比較的大きい接合要素（具体的にはいわゆるワイドフランジ・ボルト）の場合は特に、このようなマガジンの解決策は、接合要素がマガジン内で傾いたり、倒れたりするため不可能である場合が多い。
【０００９】
特許文献１は、互いに隣接するようにマガジンチューブ内に収容された接合要素を案内路内に移動させるために機械的弁構造を使用することを教示する。この機械的弁構造は、マガジン軸線に対して垂直に変位するように装着された、円錐形に収束するクランプ構造又はロック要素によって形成することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
【特許文献１】特開２０１４−２１３３８０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
このような背景を前提として、本発明の目的は、接合要素を一時的に受け入れるための改善されたマガジン組立体、並びにマガジン組立体内で接合要素を送るための改善された方法を特定することである。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上述のマガジン組立体の場合、この目的は、ハウジング内に、長軸に沿って順次配置されるとともに各々が接合要素を受け入れるように構成された複数のハウジング・ネストが形成され、コンベヤが、接合要素、すなわち単一の接合要素又は幾つかの接合要素を、ハウジングの第１の軸方向端部の送込みハウジング・ネストからハウジングの第２の軸方向端部の送出しハウジング・ネストまで周期的に送るように構成されることで、達成される。
【００１３】
この目的は、さらに、接合要素をマガジン組立体内、特に本発明のタイプのマガジン組立体内で送る方法であって、接合要素は、マガジン組立体のハウジングの、軸方向に順に配置されたハウジング・ネスト内に軸方向に互いに離間するように収容され、接合要素は、その軸方向の離間距離を維持しながら、ハウジングの第１の軸方向端部からハウジングの反対側の第２の軸方向端部まで、同期的に、かつ周期的に搬送される、ことからなる方法によって達成される。
【００１４】
本発明によるマガジン組立体は、一方で、接合ヘッド上に装着することができるマガジンの利点を有する。これらの利点として、供給ホースを接合ヘッドまで引き回す必要がないため、おそらく接合ヘッドの干渉体積がより小さくなることが挙げられる。さらに、５軸及び６軸のロボットの運動が供給ホースによって制限されない。ホースがよじれることもないので、送込みの干渉を回避することができる。さらに、接合要素の送込みに必要とされる吹込み空気がより少なくなり、マガジン組立体を接合ヘッドに取り付けることができるので接合要素の送込み時間を短くすることができる。かくして、より短いサイクル時間を達成することができる。
【００１５】
一般に、例えば異なる接合要素を収容するために、この種のマガジン組立体を２つ以上、接合ヘッドに取り付けることも考えられる。このようなマガジン組立体は、リボルバーのように配置することができる。
【００１６】
加えて、このマガジン配置は、大直径の接合要素、及び／又はシャンク直径に対するフランジ直径の比が大きい接合要素に適している。接合要素は、特にサイクル又はネスト毎の搬送の場合、各々が接合要素を受け入れるように構成された複数のハウジング・ネストを形成する手段を通じて、その位置に関して安定に保持することができる。
【００１７】
ハウジング・ネストは、特に、ハウジングと一体に配置される。接合要素は、ハウジング内で、管形のハウジング壁から距離を置くように、ハウジング・ネストの中で保持されることが好ましい。ハウジング・ネストは、管形又は円筒形のハウジング内に軸方向に順に配置することができる。
【００１８】
ハウジング・ネストの各々は、その中に保持された接合要素が搬送方向に順方向に搬送されることはできるが、搬送方向に対して逆方向に移動することができないように構成されることが好ましい。この基本的原理は、実装に際しては、これらのラインに沿って周期的に動作するコンベヤを、適用することができる。
【００１９】
それゆえ、１つだけの接合要素又は任意の数の接合要素を、随意に中間に空のネストを有する状態で、マガジン組立体を通して周期的にで送ることも可能であるようにすることが好ましい。換言すれば、コンベヤ機構は、各周期で、接合要素が搬送方向に１つのハウジング・ネストから次のハウジング・ネストに順に移送されるように設計される。これは、好ましくは、すべてのハウジング・ネスト又はもっと正確に言えばハウジング・ネスト内の接合要素に対して同期して行われ、１つ接合要素又は複数の接合要素のどちらがマガジン組立体を通って搬送されているかということは重要ではない。
接合要素は各々、周期的な搬送の中、互いに独立に案内され保持される。
【００２０】
かくして目的が完全に達成される。
【００２１】
特に好ましい実施形態によれば、ハウジング・ネストは、接合要素が接線方向に隣接したハウジング・ネスト内で互いに離間するように構成される。
【００２２】
換言すれば、接合要素は、マガジン組立体内で互いに接触しないように配置される。接合要素は、送出しハウジング・ネストへの接合要素の周期的搬送中にも互いに接触しないことが好ましい。
【００２３】
別の好ましい実施形態によれば、コンベヤは、長軸に沿って順次配置されるとともに各々が接合要素を受け入れるように構成された複数のコンベヤ・ネストを有し、これらは第１の軸方向位置と第２の軸方向位置との間で長手方向に一緒に変位可能であり、コンベヤ・ネストは、第１の軸方向位置において、ハウジング・ネストの第１のグループと軸方向に位置合わせされ、コンベヤ・ネストは、第２の軸方向位置において、第１のグループから軸方向ハウジング・ネスト長さだけオフセットされたハウジング・ネストの第２のグループと軸方向に位置合わせされる。
【００２４】
結果として、コンベヤ・ネストは、ハウジング・ネストに対して第１の軸方向位置と第２の軸方向位置との間で軸方向に変位可能なことが好ましい。ハウジング・ネストの第１のグループ及びハウジング・ネストの第２のグループは、それぞれのエンドハウジング・ネスト以外は、同一であることが好ましい。
【００２５】
第１の軸方向位置において、コンベヤ・ネストは、好ましくは、ハウジング・ネストの第１のグループと軸方向に位置合わせされる。第２の軸方向位置において、コンベヤ・ネストは、好ましくは、ハウジング・ネストに対してハウジング・ネスト長さだけ変位して第２の軸方向位置に入る。
【００２６】
互いに軸方向に位置合わせされているとき、ハウジング・ネスト及びコンベヤ・ネストは、周方向に散在する（又はカプセル化される）ように構成されることが好ましい。
【００２７】
一実施形態において、コンベヤ・ネストは、その中に保持された接合要素を位置安定状態（ｐｏｓｉｔｉｏｎ−ｓｔａｂｌｅ  ｍａｎｎｅｒ）で保持することが可能であるように構成される。さらに、コンベヤ・ネストは各々、その中に収容された接合要素が搬送方向に順方向に移動することはできるが、接合要素が搬送方向に逆らってコンベヤ・ネストから出る動きは不可能であるように構成されることが好ましい。
【００２８】
ハウジング・ネスト及びコンベヤ・ネストは各々、接合要素の機械弁又は機械逆止弁として具体化されることが好ましい。
【００２９】
別の好ましい実施形態によれば、ハウジング・ネスト及び／又は複数のコンベヤ・ネストは各々、ハウジングの周囲のまわりに配分された幾つかのネスト・セグメントを有する。
【００３０】
ハウジング・ネストのネスト・セグメントは、周方向に互いに離間することが好ましい。
【００３１】
ネスト・セグメントは、３０℃よりより大きい角度で、好ましくは４５°より大きい角度で、特に６０°に等しい角度で、周方向に互いに離間することが好ましい。
【００３２】
ハウジング・ネスト及びコンベヤ・ネストが周方向に散在しているという条件で、好ましい設計は、周方向において、ハウジング・ネストのネスト・セグメントがコンベヤ・ネストのネスト・セグメントに続き、次にこのコンベヤ・ネストのネスト・セグメントにハウジング・ネストのネスト・セグメントが続く（以下同様）ものである。
【００３３】
各ハウジング・ネスト及び／又は各コンベヤ・ネストがちょうど３つのネスト・セグメントを有し、それらが互いに周方向にオフセットし、一緒に角度３６０°を形成することが好ましい。
【００３４】
ハウジング・ネストのネスト・セグメント及びコンベヤ・ネストのネスト・セグメントは、同一部品であることが特に好ましい。
【００３５】
この手段は、マガジン組立体の経済的な実施形態を可能にする。
【００３６】
しかしながら、例外として、送出しハウジング・ネストは、送出しハウジング・ネストを出る搬送方向の軸方向運動が、小さいエネルギー消費で、例えば吹込み空気で可能であるように具体化される場合が好ましい。
【００３７】
送出しハウジング・ネストのネスト・セグメントは、一般にハウジングと一体であり、結果として、マガジン組立体における他のネストのネスト・セグメントとは異なるように構成することができる。
【００３８】
別の全体として好ましい実施形態によれば、コンベヤ・ネストのネスト・セグメントは、軸方向に結合され、第１の軸方向位置と第２の軸方向位置との間で、コンベヤ駆動部によって一緒に変位可能である。
【００３９】
結果として、コンベヤ・ネストのネスト・セグメントは各々、好ましくは、各周期において第１の軸方向位置と第２の軸方向位置との間で軸方向ネスト長さだけ変位する。コンベヤ・ネストは、好ましくは機械弁としても機能するので、第１のハウジング・ネスト内に保持された接合要素は、以前にそれと軸方向に位置合わせされていたコンベヤ・ネストが、そのコンベヤ・ネストを搬送方向の上流に位置する第２のハウジング・ネストと軸方向に位置合わせするために搬送方向に対して逆方向に移動したとしても、その第１のハウジング・ネスト内に残る。次回の搬送方向の搬送ステップにおいて、同じコンベヤ・ネストが、再び反対方向に、すなわち搬送方向に、それが元々位置合わせされていた第１のハウジング・ネストと軸方向にもう一度位置合わせされるまで移動される。このプロセスにおいて、上流の第２のハウジング・ネストからピックアップされた接合要素は、次いで、それに対して下流に位置する第１のハウジング・ネスト内に受け入れられる。この搬送ステップにおいて、以前に第１のハウジング内に位置していた接合要素は、下流に位置する第３のハウジング・ネスト内に搬送される。これがすべてのハウジング・ネストに対して同時に起こり、単一の接合要素又は幾つかの接合要素のいずれかを送込みハウジング・ネストから送出しハウジング・ネストに周期的に送ることができる。
【００４０】
一実施形態において、ハウジング・ネスト及び／又は複数のコンベヤ・ネストは各々、その中で接合要素が傾き防止状態（ｔｉｌｔ−ｐｒｏｏｆ  ｍａｎｎｅｒ）で保持されるように構成される。
【００４１】
換言すれば、ハウジング・ネストは、接合要素がその中で常に位置安定状態で保持され、搬送方向と逆の動きに対抗して軸方向に固定されるように具体化される。特に、大直径の又はシャンク直径に対するフランジ直径の比が大きい接合要素（ワイドフランジ・ボルト）の場合、このようにして接合要素が搬送プロセス中に傾かないように保証することが可能であり、それによりマガジンが詰まることが防止される。
【００４２】
別の好ましい実施形態によれば、接合要素は、フランジ部分を有し、ハウジング・ネスト及び／又は複数のコンベヤ・ネストは各々、フランジ部分と半径方向に弾性的に係合するクランプ機構及び／又はフランジ部分の上側と係合する支持機構を有する。
【００４３】
クランプ機構は各々、好ましくは、フランジ部分の外周上で係合し、接合要素を半径方向のクランプにより軸方向に維持する。
【００４４】
支持機構は、好ましくは、ネスト内に保持された接合要素をかみ合い方式で軸方向に（搬送方向の逆に）保持するように具体化され、ネスト内に保持された接合要素を支持機構によって傾き防止状態で支えることができるようになっている。このようにして、後退に対抗する軸方向の固定を達成することがさらに可能である。コンベヤ・ネストの場合、支持機構は、軸方向上流に位置するハウジング・ネスト内に保持された接合要素を、周期的搬送ステップの間、下流に位置するハウジング・ネストに向かって押すためにさらに用いられ、これによりハウジング・ネスト間の周期的搬送をもたらす。
【００４５】
クランプ機構は、随意的に、フランジ部分の下側と係合する保持機構を伴って構成されてもよい。
【００４６】
クランプ機構及び／又は支持機構は各々、好ましくは、それぞれのネスト・セグメントによって具体化される。ハウジング・ネスト及びコンベヤ・ネストが各々、ちょうど３つのネスト・セグメントを有する好ましい設計において、接合要素の定められた位置（３点支持）が達成可能である。
【００４７】
別の好ましい実施形態によれば、コンベヤ駆動部は、複数のコンベヤ・ネストを複数のハウジング・ネストに対して移動させるように構成される。
【００４８】
説明したように、周期的搬送が、かくして達成される。
【００４９】
本明細書において、第１の軸方向位置と第２の軸方向位置との間の移動距離が接合要素の軸方向長さより大きい場合が好ましい。
【００５０】
かくして、マガジン組立体内で接合要素が互いに軸方向に離間することを保証することが可能である。軸方向分離距離は、それゆえ移動距離と接合要素の軸方向長さとの間の差に対応する。
【００５１】
ハウジング・ネスト又は複数のコンベヤ・ネストが各々、周囲のまわりに半径方向に配分されるとともに本質的に軸方向に延びる複数の半径方向ロックタブを有する場合がさらに有利である。
【００５２】
それゆえ、各ネスト・セグメントが対応する半径方向ロックタブを有することが好ましい。半径方向ロックタブは、セグメント基部から開始して、軸方向下流に隣接したネスト内に軸方向に延びることがさらに好ましい。
【００５３】
同様にして、ハウジング・ネスト及び／又は複数のコンベヤ・ネストは各々、周囲のまわりに配分されるとともに本質的に軸方向に延びる、複数の支持バーを有することが好ましい。
【００５４】
支持バーはまた、好ましくは、接合要素が軸方向にネストを通過することを可能にするために半径方向外方にたわむことも可能である。
【００５５】
しかしながら、支持バーは、弾性的に緩和状態にあるときには、半径方向内方にさらに突出する。接合要素がネスト内に受け入れられると、支持バーは、半径方向外方へのたわみの後、フランジ部分の上側と係合することが可能になるまで半径方向内方にスプリングバックする。
【００５６】
支持バーは、好ましくは、常に各ネスト・セグメント上に設けられる。支持バーは、ネスト・セグメントのセグメント基部から開始して、軸方向で下流に隣接したネスト内に、軸方向に延びることが好ましい。
【００５７】
半径方向ロックタブに長手方向にスロットが付けられ、支持ロッドが各々、半径方向ロックタブの長手方向スロット内に配置されることが特に好ましい。
【００５８】
かくして、コンパクトな構造が達成可能である。
【００５９】
別の全体として好ましい実施形態によれば、ハウジング・ネスト及び／又はコンベヤ・ネストの少なくとも幾つかの半径方向ロックタブは、その軸方向端部上に半径方向内方に突出した保持ラグを有する。
【００６０】
接合要素がネスト内に受け入れられているとき、半径方向ロックタブは、フランジ部分が例えば軸方向でこのような保持タブに当接するまで、半径方向外方に動く。この位置で、支持ロッドは、例えば、半径方向に弾性的にスプリングバックし、次いで接合要素のフランジ部分の上側に載置される。次いでコンベヤ・ネストが軸方向に移動すると、これが接合要素をハウジング・ネストから搬送方向に沿ってさらに押し出し、半径方向ロックタブが半径方向に広がり、フランジ部分は、保持ラグを通過して、下流に位置するハウジング・ネストの保持ラグに当接するまで移動する。
【００６１】
同様にして、保持ラグは、コンベヤ・ネストが搬送方向とは逆に動くとき、コンベヤ・ネストから半径方向外方に動くことができる。
【００６２】
前述のように、コンベヤ・ネスト及びハウジング・ネストは、好ましくは、周方向に散在するように配置される、各々が好ましくは同一部品（ネスト・セグメント）によって具体化される。この例外は送出しハウジング・ネストであり、これは、好ましくは同様に半径方向ロックタブを備えるが、その端部に設けられた保持ラグを有さない。
【００６３】
送出しハウジング・ネスト内に移送された接合要素は、かくして好都合な方式で、例えば吹込み空気によってさらに輸送されることができる。
【００６４】
従って、送出しハウジング・ネストは、圧縮空気接続部に繋がれる（ｈｏｏｋｅｄ  ｕｐ）ことが好ましい。
【００６５】
代替的な実施形態において、接合要素を一時的に受け入れるためのマガジン組立体は、長軸を定めるとともにその内部に複数の接合要素を軸方向に順次収容することができるハウジングと、ハウジングの第１の軸方向端部からハウジングの反対側の第２の軸方向端部に接合要素を送るように構成されたコンベヤとを備え、コンベヤは、長軸に沿って順次配置されるとともに各々が接合要素を受け入れるように構成された複数のコンベヤ・ネストを有し、これらは第１の軸方向位置と第２の軸方向位置との間で一緒に変位可能であり、コンベヤ・ネストは、第１の軸方向位置において、ハウジング・ネストの第１のグループと軸方向に位置合わせされ、コンベヤ・ネストは、第２の軸方向位置において、第１のグループから軸方向ハウジング・ネスト長さだけオフセットされたハウジング・ネストの第２のグループと軸方向に位置合わせされる。
【００６６】
さらなる代替的な実施形態において、接合要素を一時的に受け入れるためのマガジン組立体は、長軸を定めるとともにその内部に複数の接合要素を軸方向に順次収容することができるハウジングと、ハウジングの第１の軸方向端部からハウジングの反対側の第２の軸方向端部に接合要素を送るように構成されたコンベヤと、各々がハウジングの周囲のまわりに配分された幾つかのネスト・セグメントを有するコンベヤ・ネストとを備える。
【００６７】
別の代替的な実施形態において、接合要素を一時的に受け入れるためのマガジン組立体は、長軸を定めるとともにその内部に複数の接合要素を軸方向に順次収容することができるハウジングと、ハウジングの第１の軸方向端部からハウジングの反対側の第２の軸方向端部に接合要素を送るように構成されたコンベヤとを備え、接合要素は、フランジ部分を有し、複数のコンベヤ・ネストは各々、フランジ部分と半径方向に弾性的に係合するロック機構及び／又はフランジ部分の上側と係合する支持機構を有する。
【００６８】
明らかに、上記の特徴並びに以下で説明するものは、特定した組合せの各々において用いることができるのみならず、本発明の範囲を越えることなく他の組合せにおいて又は単独で用いることができる。本発明の例示的な実施形態は、図面に示され、以下の説明においてより詳細に説明される。
【図面の簡単な説明】
【００６９】
【図１】本発明によるマガジン組立体の第１の実施形態による、接合ヘッドの模式図である。
【図２】本発明によるマガジン組立体の別の実施形態の斜視図である。
【図３】図２のマガジン組立体の縦断面図である。
【図４】図２のマガジン組立体の上面図である。
【図５】図２のマガジン組立体に類似するが管状ハウジングを有さないマガジン組立体の図であり、幾つかのネスト・セグメントは、マガジン組立体の内部を示すために省いてある。
【図６】図５のＶＩの詳細図である。
【図７】図２のマガジン組立体の拡大縦断面図である。
【図８】ハウジング・ネスト及びコンベヤ・ネストのためのネスト・セグメントの斜視図である。
【図９】図２のマガジン組立体の下端部を、ハウジングのエンドピースを外した状態で示す。
【発明を実施するための形態】
【００７０】
接合装置は、図１に模式的に描かれ、全般的に１０で示される。
【００７１】
接合装置１０は、接合ヘッド１２を有し、これは模式的に示されたロボットアーム１４に取り付けられる。接合ヘッド１２は、動力供給部１６に可撓性ケーブルによって接続される。キャリッジ１８が、軸方向変位のために接合ヘッド１２上に装着される。接合要素２２を保持するための保持機構２０がキャリッジ１８上に形成される。接合装置１０は、保持機構２０内で保持された接合要素２２を、例えば車両ボデーパネルのような構成要素２４に接合するために用いられる。接合は、接合軸線２６に沿って行われ、接合軸線２６は、キャリッジ１８の変位方向に対して平行に位置合わせされ、かつ接合要素２２の長軸に対して同軸である。
【００７２】
接合要素２２は、保持機構２０内で保持され、好ましくは、スタッド溶接プロセス又はスタッド糊付け（若しくはボンディング）プロセスのような接合プロセスによって構成要素２４に接合される。接合要素２２は、好ましくは、直径が大きいフランジ部分と直径が小さいシャンク部分とを有する。
【００７３】
マガジン組立体３０が、接合ヘッド１２に取り付けられる。マガジン組立体３０は、細長いハウジング３２を有し、これが長軸３４を定める。ハウジング３２は、第１の軸方向端部３６と第２の軸方向端部３８とを有する。第１の軸方向端部３６は、送込み機構４０に接続される。送込み機構４０は、好ましくは静止機構であり、接合ヘッド１２は、送込み機構４０においてマガジン組立体３０に複数の接合要素２２を充填するために、これに対してロボットによって駆動される。しかしながら、図１に模式的に示すように、ハウジング３２の第１の軸方向端部３６を供給ホース４２に接続することもまた一般に考えられる。
【００７４】
ハウジング３２の第２の軸方向端部３８は、移送機構４４に接続され、これは接合要素２２をその都度、マガジン組立体３０から保持機構２０内に移送するように構成される。
【００７５】
各々に接合要素２２が収容される複数のハウジング・ネスト４６が、マガジン組立体３０内に形成される。ハウジング・ネストは、長軸３４に沿って順次配置される。ハウジング・ネスト４６は、隣接するハウジング・ネスト４６内の接合要素２２が互いに離間するように構成される。ハウジング・ネスト４６は、接合要素２２がその中で常に位置安定状態で、すなわち傾き防止状態で保持されるように、さらに構成される。
【００７６】
ハウジング・ネスト４６は、第１の軸方向端部３６に隣接する送込みハウジング・ネスト４８を含み、かつ送出しハウジング・ネスト５０も含む。送出しハウジング・ネスト５０は、第２の軸方向端部３８に関連付けられる。送出しハウジング・ネスト５０に受け入れられた接合要素２２は、この接合要素２２をその後の接合プロセスのために保持機構２０内で保持するために、移送ステップによって移送機構４４内に移送されることができる。
【００７７】
マガジン組立体３０は、ハウジング・ネスト４６に収められた接合要素が送込みハウジング・ネスト４８から送出しハウジング・ネスト５０まで搬送方向５２に周期的に搬送されるように構成される。この目的に適したコンベヤ５４が設けられる。
【００７８】
送出しハウジング・ネスト５０には、本事例では圧縮空気接続部５６が装備されている。圧縮空気ホース５８は、送出しハウジング・ネスト５０に収められた接合要素２２を保持機構２０に向かって移送するために圧縮空気が供給するためのものであり、圧縮空気接続部５６を介して接続することができる。
【００７９】
動作中、マガジン組立体３０には送込み機構４０によって接合要素が充填される。次いでロボットが、接合ヘッド１２を１つの接合位置から次の接合位置へと駆動させることができ、次いでそれぞれの接合要素が各接合位置に接合される。このような接合プロセスの各々の後、マガジン組立体３０は、その中に収められた接合要素が１周期だけ、もっと正確に言えば１つのハウジング・ネストだけ搬送方向５２にさらに搬送されるように作動され、その結果、別の接合要素２２が、その後の接合プロセスのために保持機構２０内に装填されるべく送出しハウジング・ネスト５０に入るようになっている。マガジン組立体３０がほぼ又は完全に空であるとき、接合ヘッド１２は、静止送込み機構４０まで戻ることができ、そこでマガジン組立体３０が再充填される。代替法として、これは、動作進行中に供給ホース４２によって遂行することができる。しかしながら、マガジン組立体３０を接合ヘッド１２上に設ける目的は、供給ホース４２からの独立性を達成することにあるので、供給ホースの使用は、あまり好ましくない。
【００８０】
しかしながら、マガジン組立体３０はまた、保持機構２０に近接した送出しハウジング・ネスト５０に供給された接合要素２２が各々、位置安定状態で供給され、そのため保持機構２０への移送の間に詰まり（ｊａｍｍｉｎｇ）が発生することが防止されるという利点も有する。このことは特に、シャンク直径に対するフランジ部分直径の比が大きい接合要素が接合されているときに当てはまる。
【００８１】
接合装置１０のためのマガジン組立体３０の好ましい実施形態を図２から図９に示す。
【００８２】
設計及び機能の点で、図２から図９のマガジン組立体３０は、図１のマガジン組立体３０に全般的に対応する。したがって同じ要素は同じ符号で示される。本質的に、違いのみを以下で説明する。
【００８３】
図２に示すように、接合要素２２は各々、例えば、比較的直径が小さい接合要素シャンク６２と、比較的直径が大きい接合要素フランジ６４とを有する。
【００８４】
図２において、マガジン組立体３０は、コンベヤ５４を有し、これはコンベヤ駆動部６６を含むことが分かる。コンベヤ駆動部６６は、例えば空気圧シリンダとして構成することができ、その長軸はハウジング３２の長軸３４と平行にオフセットして配置される。
【００８５】
駆動シャフト６８は、コンベヤ駆動部６６によって長軸３４と平行にオフセットすることができ、駆動レバー７０に接続され、駆動レバー７０は、駆動シャフト６８から半径方向に、ハウジング３２の第１の軸方向端部３６にわたる方向に延びている。
【００８６】
図１において、ハウジング３２は、第２の軸方向端部３８上に、圧縮空気接続部５６が形成されたハウジング・エンドピース５１を有することがさらに示されている。
【００８７】
複数のハウジング・ネスト４６に加えて、マガジン組立体３０は、複数のコンベヤ・ネスト７４を有し、これは、コンベヤ駆動部６６によって、複数のハウジング・ネスト４６に対して軸方向に移動することができる。
【００８８】
このプロセスにおいて、コンベヤ・ネスト７４は、第１の軸方向位置ＡＰ１と第２の軸方向位置ＡＰ２との間で長手方向に移動することができる。コンベヤ駆動部６６の移動距離Ｈは、軸方向位置ＡＰ１、ＡＰ２によって定められる。移動距離Ｈは、接合要素２２の長さＬより小さい。
【００８９】
コンベヤ周期を実行するために、コンベヤ・ネスト７４は、軸方向にシフトされて軸方向位置ＡＰ１に入る。この状態で、例えば、接合要素２２を送込みハウジング・ネスト４８内に移送することができる。次いで複数のコンベヤ・ネスト７４が、第２の軸方向位置ＡＰ２に向かって搬送方向５２にシフトされる。マガジン組立体３０内に収められたすべての接合要素は、それぞれのハウジング・ネスト４６に受け入れられ、搬送方向５２の下流に隣接して位置するハウジング・ネスト４６に移送される。例えば、送出しハウジング・ネスト５０の上流に隣接したハウジング・ネスト内に配置されていた接合要素は、今や送出しハウジング・ネスト５０内に搬送されることができ、そこから接合要素は次に保持機構に移送される（すなわち装填される）ことができる。
【００９０】
図２及び他の図に示すように、各コンベヤ・ネスト７４は、複数のコンベヤ・ネスト・セグメント７６を有し、これらは各々、コンベヤ・ネスト・セグメント基部７８を有する。特に図４から明らかなように、コンベヤ・ネスト・セグメント７６は各々が周方向に６０°にわたり、かつ各々が互いに６０°離間している。図４及び図３から、各ハウジング・ネスト４６は、複数のハウジング・ネスト・セグメント８０によって形成されることも明らかであり、これらは各々、ハウジング・ネスト・セグメント基部８２を有する。
【００９１】
ハウジング・ネスト・セグメント基部８２は、各々が６０°にわたって延び、かつ各々が互いに６０°離間している（図４）。コンベヤ・ネスト・セグメント基部７８は、それゆえそれぞれの場合にハウジング・ネスト・セグメント基部８２の間に配置されている。ハウジング・ネスト・セグメント基部８２及びコンベヤ・ネスト・セグメント基部７８は、中空の円筒形ハウジング３２内で一緒に３６０°のリング形を形成する。
【００９２】
ハウジング・ネスト・セグメント８０は、各々が半径方向ロックタブ８４を有する（特に図３、図５、図６、図７及び図８参照）。半径方向ロックタブ８４は各々、ハウジング・ネスト・セグメント基部８２の内周部から始まり、軸方向下流に隣接したハウジング・ネスト４６の内部空間に軸方向に延びる。半径方向ロックタブ８４は各々、長手方向スロットを備える。それぞれの場合に、支持バー８６は、ハウジング・ネスト・セグメント基部８２に接続され、本質的に長手方向スロット内に配置されるが、図８及び図７で特に分かるように、さらに半径方向内方に延びる。
【００９３】
特に図５、図６及び図７から確認できるように、接合要素２２は、接合要素フランジ６４に当接して本質的に半径方向外方に押し付けられたハウジング・ネスト・セグメント８０の半径方向ロックタブ８４によって、ハウジング・ネスト内に保持される。このハウジング・ネスト４６の支持バー８６は、接合要素フランジ６４の上側にさらに載置される。接合要素２２の位置がこのようにして安定化され、この要素はそれぞれのハウジング・ネスト内で傾き防止状態で保持される。
【００９４】
特に図２、図３及び図４から分かるように、軸方向に隣接したハウジング・ネストのハウジング・ネスト・セグメント基部８２は、互いに軸方向に接触する。軸方向に互いに重なり合ったハウジング・ネスト・セグメント基部８２は、さらに各々がハウジング・セグメントねじ接続９０によって互いにボルト留めされ、その結果として、ハウジング３２内に一体に収容される。
【００９５】
同様の方式で、コンベヤ・ネスト７４の軸方向に互いに重なり合ったコンベヤ・ネスト・セグメント基部７８は、図２、図３、図４によって特に確認できるように、軸方向に互いにねじ留め（ボルト留め）され、すなわちそれぞれのコンベヤ・セグメントねじ接続８８によってねじ留めされる。
【００９６】
コンベヤ・セグメントねじ接続８８は、すべてのコンベヤ・ネストをハウジング・ネスト４６に対して長手方向に動かすことを可能にする。
【００９７】
特に図７及び図８から確認できるように、各コンベヤ・ネスト・セグメント７６もまた、それぞれのコンベヤ・ネスト・セグメント基部７８から軸方向に延びる半径方向ロックタブ９２を含む。コンベヤ・ネスト・セグメント７６の半径方向ロックタブ９２も同様に各々が長手方向スロットを有し、その中に支持バー９４が配置され、これはその自由端において、半径方向ロックタブ９２よりもさらに半径方向内方に延びる。
【００９８】
本事例において、コンベヤ・ネスト・セグメント７６及びハウジング・ネスト・セグメント８０は実際には同一部品として構成されるので、マガジン組立体３０を経済的に製造することができる。
【００９９】
図９において、送出しハウジング・ネスト５０も同様に複数のハウジング・ネスト・セグメント基部８２’を有しており、そこからそれぞれの場合に半径方向ロックタブ８４’及び支持バー８６’が延びていることが分かる。その自由端において、半径方向ロックタブ８４’は、他のネスト・セグメントに設けられているような半径方向内方に突出した保持ラグ（図８参照）を有さない。
【０１００】
すべてのネスト・セグメント内で、接合要素は、このような保持ラグ９８が接合要素フランジ６４の下方からかみ合って係合するという事実により、その位置に関してさらに安定化される（図７も参照のこと）。コンベヤ・ネスト７４の軸方向運動の間、接合要素フランジ６４は、半径方向ロックタブから軸方向に押し出され、すなわちそれぞれの支持バーによって押し出される。
【０１０１】
送出しハウジング・ネスト５０の場合、接合要素はまた、半径方向ロックタブ８４’によって接合要素フランジ６４の外周上で半径方向にクランプされる。しかしながら、例えば圧縮空気接続部５６を介してハウジング・エンドピース５１（明確さのために図９には示されていない）に適用される圧縮空気ブラストによって、このクランプに軸方向で打ち勝つことは容易であると考えられる。
【０１０２】
接合要素が図５に従って動作中に送込みハウジング・ネスト４８に挿入される場合、図５から開始して、次の搬送ステップが搬送方向５２で行われ、その間、コンベヤ・ネスト７４は、線方向移動距離Ｈだけ搬送方向に移動されて第２の軸方向位置ＡＰ２に至る（図２参照）。
【０１０３】
このプロセス中に、コンベヤ・ネスト７４の支持バー９４が、送込みハウジング・ネスト４８から軸方向に隣接するハウジング・ネスト４６1に接合要素を押し込む（図３参照）。次いで要素の搬送は、ハウジング・ネスト４６1の支持バー８６によって軸方向に保持される。その後に続く搬送ステップにおいて、コンベヤ・ネスト７４を、搬送方向５２とは反対に軸方向位置ＡＰ１に向かって再び移動させる。このプロセスにおいて、ハウジング・ネスト４６1内に保持された接合要素は、支持バー８６によって軸方向に保持される。次いで別の接合要素を送込みハウジング・ネスト４８内に移送することができる。
【０１０４】
その後に続く搬送ステップにおいて、送込みハウジング・ネスト４８内に保持された接合要素及びその下にあるハウジング・ネスト４６1内に保持された接合要素は、次いで搬送方向５２に移動され、各場合において次の下流のハウジング・ネスト４６に入る。
【０１０５】
このプロセスにおいて、接合要素は、関与するコンベヤ・ネストの支持バー９４によって送込みハウジング・ネスト４８及びその下にあるハウジング・ネスト４６1から出るように移動され、ハウジング・ネスト４６1又はもっと正確に言えば下にあるハウジング・ネスト４６2に入る。さらなる搬送ステップはすべて同様に周期的に行われ、さらなるコンベヤ要素を受け入れるために用いることができる。しかしながら、マガジン組立体３０を通して搬送要素を１つだけ送ることもまた可能である。
【符号の説明】
【０１０６】
１０：接合装置
１２：接合ヘッド
１４：ロボットアーム
１６：動力供給部
１８：キャリッジ
２０：保持機構
２２：接合要素
２４：構成要素
２６：接合軸線
３０：マガジン組立体
３２：ハウジング
３４：長軸
３６：第１の軸方向端部
３８：第２の軸方向端部
４０：送込み機構
４２：供給ホース
４４：移送機構
４６：ハウジング・ネスト
４８：送込みハウジング・ネスト
５０：送出しハウジング・ネスト
５２：搬送方向
５４：コンベヤ
５６：圧縮空気接続部
５８：圧縮空気ホース
６２：接合要素シャンク
６４：接合要素フランジ
６６：コンベヤ駆動部
６８：駆動シャフト
７０：駆動レバー
７４：コンベヤ・ネスト
７６：コンベヤ・ネスト・セグメント
７８：コンベヤ・ネスト・セグメント基部
８０：ハウジング・ネスト・セグメント
８２、８２’：ハウジング・ネスト・セグメント基部
８４、８４’、９２：半径方向ロックタブ
８６、８６’、９４：支持バー
８８：コンベヤ・セグメントねじ接続
９０：ハウジング・セグメントねじ接続
９８：保持ラグ
ＡＰ１：第１の軸方向位置
ＡＰ２：第２の軸方向位置
Ｌ：接合要素の軸方向長さ
【図１】
2019529186.tif 000003
【図２】
2019529186.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
2019529186.tif 000009
【図８】
2019529186.tif 000010
【図９】
2019529186.tif 000011
【国際調査報告】
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